Aktuální číslo:

2022/7

Téma měsíce:

Rovnováha

Fiktivní síly kolem nás

 |  11. 7. 2022
 |  Vesmír 101, 413, 2022/7

Som autorom vynálezu vibračného kompresora, ktorý funguje na princípe využívania účinkov odstredivej sily. Z hľadiska fyziky je odstredivá sila považovaná za akúsi fiktívnu silu, ale prototyp zariadenia funguje v praxi a výsledky sú naozaj zaujímavé – už prototyp je oveľa efektívnejší než porovnateľné kompresory, ktoré sa dnes používajú. Prečo fyzici považujú odstredivú silu za fiktívnu, keď moje zariadenie využíva túto silu na vykonanie práce, teda stláčanie vzduchu?

Pavol Nemeš, Šurany, Slovensko

Odpověď: Odstředivá síla (podobně jako Coriolisova síla) je fiktivní silou, pokud je „pozorovatel“ uvnitř rotující soustavy a neví, že soustava rotuje. Tedy typicky – pozorovatel na Zemi, dle scholastického učení považované za nehybný střed vesmíru, pozoruje účinky sil vzniklé rotací Země – a protože považuje Zemi za nehybnou, nedokáže zjistit původ těchto sil a považuje je za fiktivní.

Kdyby byl stejný pozorovatel uvnitř rotující ždímačky (případně odstředivky, gramofonové desky atp.) a netušil by, že její buben rotuje, cítil by totéž – neznámou, „fiktivní“ sílu, která ho tlačí ke stěnám bubnu ždímačky. Rovněž by neměl tušení, odkud se tato síla vzala.

Avšak vnější pozorovatel rotující soustavy pozoruje, jak ždímačka otáčením bubnu zbavuje mokré prádlo přebytečné vody, a zná-li rychlost rotace, dokáže dokonce velmi jednoduše spočítat příslušnou odstředivou sílu.

Problém je, že v každodenním životě rotaci Země nevnímáme, jen se pak „divíme“, že na rovníku je tíhové zrychlení menší než na pólech, že v atmosférických jevech pozorujeme cyklóny a anticyklóny (též Vesmír 80, 83, 2001/2) a že řeky meandrují a na severní polokouli více vymílají pravý břeh koryta, zatímco na jižní polokouli břeh levý.

Pokud bychom zvolili pozorovací stanoviště mimo Zemi, bude zřejmé, že všechny tyto jevy jsou důsledkem rotace Země a že příslušné síly se dají velmi dobře popsat.

Tedy stručně – pojem pravých a zdánlivých (fiktivních) sil záleží na volbě vztažné soustavy pozorovatele. Pokud za vztažnou soustavu zvolím rotující soustavu a budu tuto rotaci ignorovat, vlivem této rotace se projeví všechny tzv. fiktivní síly a budou ovlivňovat mnou pozorované jevy. 

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika

O autorovi

Pavel Svoboda

Doc. RNDr. Pavel Svoboda, CSc. je docentem na katedře fyziky kondenzovaných látek (KFKL) Univerzity Karlovy v Praze, matematicko-fyzikální fakulty (od r. 2005). V létech 2010-12 proděkan pro rozvoj. Věnuje se technologii přípravy a studiu termodynamických vlastností pevných látek. Dlouhodobé zahraniční pobyty – Japonsko, Tsukuba a Berlín, Německo. Je spoluautorem více než 140 recenzovaných publikací v mezinárodních časopisech.

Doporučujeme

Sirovodík chrání spermie mužů

Sirovodík chrání spermie mužů audio

Jaroslav Petr  |  18. 7. 2022
Samci savců včetně mužů si ve varlatech vyrábějí toxický plyn. S jeho pomocí chrání spermie před poškozením v nepříznivých podmínkách.
„Méně jíst a více cvičit!“

„Méně jíst a více cvičit!“ uzamčeno

Adam Obr  |  12. 7. 2022
Tuto radu dostal prakticky každý, kdo se někdy ve svém životě rozhodl zhubnout. Snížit „aspoň o dvě kila“ hmotnost svých tukových zásob...
Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022

Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022 uzamčeno

Vladimír Wagner  |  11. 7. 2022
Ruská invaze dopadá i na vědeckou spolupráci, mnohé z mezinárodních projektů byly po invazi zrušeny nebo jsou významně ohroženy. Zmínit lze třeba...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné